定积分证明题设f(x)在(-∞,+∞)上连续,F(x)=∫(2x-4t)f(t)dt(从0到x),若f(x)为奇函数,(1)证明F(x)为奇函数 (2)讨论F(x)满足什么条件,F(x)在(-∞,+∞)上单调递增
问题描述:
定积分证明题
设f(x)在(-∞,+∞)上连续,F(x)=∫(2x-4t)f(t)dt(从0到x),若f(x)为奇函数,
(1)证明F(x)为奇函数
(2)讨论F(x)满足什么条件,F(x)在(-∞,+∞)上单调递增
答
令G(x)是∫f(t)dtF(x)=1/2a ∫f(t)dt=1/2a(G(x+a)-G(x-a))当a趋于0时,就是求G(x)的导数,那就是f(x)
答
(1)F(-x)=∫(-2x-4t)f(t)dt=∫(2x+4t)f(t)dt
F(x)=∫(2x-4t)f(t)dt
F(-x)+F(x)=∫2xf(t)dt+∫4tf(t)dt-∫4tf(t)dt
因为f(x)为奇函数,所以xf(x)为偶函数
所以∫f(t)dt=0
∫tf(t)dt=∫tf(t)dt
所以F(-x)+F(x)=0
(2)F(x)=2x∫f(t)dt-4∫tf(t)dt
F'(x)=2∫f(t)dt+2xf(x)-4xf(x)=2∫f(t)dt-2xf(x)
F''(x)=2f(x)-2f(x)-2xf'(x)=-2xf'(x)
显然F'(0)=0
所以若使F(x)单增,0为F(x)的拐点
且当x0时,F''(x)>0
所以f'(x)即f(x)在R上单调递减
答
(1)F(x)=∫(从0到x) (2x-4t)f(t)dtF(-x)=∫(从0到-x) (-2x-4t)f(t)dt 令t=-y,dt=-dy,t从0到-x,y从0到x=∫(从0到x) (-2x+4y)f(-y)(-dy) f(x)为奇函数,故f(-y)=-f(y)=∫(从0到x) (-2x+4y)f(y)dy=- ∫(从0到x) (2x-4y...